عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی عددی رخنه پساب گل حفاری به درون سازند در حین حفار ی
- رشته تحصیلی
- مهندسی نفت - مخازن هیدروکربوری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1420.;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 159;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62117
- تاریخ دفاع
- ۰۷ دی ۱۳۹۲
- دانشجو
- مژگان جلالوند
- استاد راهنما
- محمدرضا رسایی, علی نخعی
- چکیده
- رخنه پساب گل حفاری در سازندهای نفوذپذیر که بصورت فراتعادلی حفاری می¬شود، اتفاق می¬افتد. این پدیده مورد توجه برنامه¬های کاربردی متعدد، از جمله حفاری، شبیه¬سازی مخزن و تجزیه و تحلیل نمودارگیری از چاه می¬باشد. اندازه¬گیری¬های الکتریکی، الکترومغناطیسی، صوتی و هسته¬ای بدست آمده توسط ابزار نمودارگیری درون چاهی، تحت تأثیر رخنه گل حفاری قرار می¬گیرد. این پایان¬نامه، آلگوریتم¬های دقیق و کارآمدی را برای شبیه¬سازی عددی پدیده رخنه گل در اطراف چاه فراتعادلی توسعه می¬دهد. در اینجا، سیستم به صورت جریان خطی در نظر گرفته شده است. سرعت رخنه پساب گل حفاری و ضخامت کیک¬گل از قانون دارسی و قانون پایستگی جرم مشتق شده است. عمق رخنه از پروفایل رخنه گل در سازند بدست می¬آید. شرایط مرزی و اولیه برای مسأله شبیه¬سازی طوری اعمال می¬شود که شرایط حفاری واقعی را شبیه¬سازی کند که شامل فرآیند گذشت زمان ساخت کیک گل همراه با خواص سنگ سازند می¬باشد. بررسی سازگاری عددی و دقت الگوریتم شبیه¬سازی عددی (اعتبارسنجی) در برابر نتایج عددی و آزمایشگاهی موجود انجام شده است. آلگوریتم¬های شبیه-سازی استفاده شده برای انجام آنالیز حساسیت گسترده، به بررسی اثر پارامترهای حفاری و پتروفیزیکی مختلف برروی پدیده رخنه گل حفاری می¬پردازند. نتایج حاصل از این آنالیز حساسیت، برای ساخت مدل¬های پتروفیزیکی پارامترها، در ارزیابی کمی نمودارهای درون چاهی از نظر پارامترهای پتروفیزیکی استفاده می¬شود. در این پایان نامه نشان داده شد که سرعت رخنه پساب در یک سیستم جریان خطی بستگی به فشار فراتعادلی، نفوذپذیری سازند، ویژگی¬های کیک گل (تخلخل، تراوایی و چگالی) و زمان رخنه دارد.
- Abstract
- Mud-filtrate invasion takes place in permeable rock formations drilled with an overbalanced borehole. This phenomenon is of interest to numerous oilfield applications including drilling, reservoir simulation, reservoir stimulation, and well-log analysis. Electrical, electromagnetic, sonic, and nuclear measurements acquired with well-logging instruments are all influenced by mud-filtrate invasion. This dissertation develops accurate and efficient algorithms for the numerical simulation of the phenomenon of mud filtrate invasion around an overbalanced borehole. Here, a linear flow system is considered. The filtration velocity and mud cake thickness model is derived from Darcy law and mass conservation. The invasion depth is obtained from mud filtrate profile in formation. Boundary and initial conditions for the simulation problem are enforced to replicate actual drilling environments, including the time-lapse process of mudcake buildup coupled to rock formation properties. Checks of numerical consistency and accuracy of the numerical simulation (validation) algorithm are performed against existing numerical and laboratory results. The simulation algorithms are used to perform an extensive sensitivity analysis to assess the influence of various drilling and petrophysical parameters on the phenomenon of mud- filtrate invasion. Results from this sensitivity analysis are used to construct parametric petrophysical models for the quantitative evaluation of wireline logs in terms of petrophysical parameters. In this dissertation it was shown that the filtration velocity in a linear flow system depends on overbalance pressure, formation permeability, mud cake characteristics (porosity, permeability and density) and invasion time.
